(57)【要約】【課題】ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面がロッドレンズの基板面に直交する面に対して傾斜している状態を容易且つ迅速に測定することができるロッドレンズアレイの検査装置及び方法を提供する。【解決手段】ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜を測定するロッドレンズアレイの検査装置であって、光線を生成する光源と、ロッドレンズ端面で前記光線が反射するようにロッドレンズアレイを支持する支持装置と、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面で反射した光が投影されるスクリーンと、を備え、支持装置が、少なくとも３本の円柱部材を備え、円柱部材の２本はロッドレンズアレイの一の側面を２本の円柱部材に共通する接線に沿って支持するように整列して配置され、円柱部材の他の１本はロッドレンズアレイの他方の側面を支持するように配置されている。【選択図】図２
2013117438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜を測定するロッドレンズアレイ検査装置であって、
光線を生成する光源と、
ロッドレンズ端面で前記光線が反射するようにロッドレンズアレイを支持する支持装置と、
ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面で反射した光が投影されるスクリーンと、を備え、
前記支持装置が、少なくとも３本の円柱部材を備え、前記円柱部材の２本はロッドレンズアレイの一の側面を前記２本の円柱部材に共通する接線に沿って支持するように整列して配置され、前記円柱部材の他の１本はロッドレンズアレイの他方の側面を支持するように配置されている、
ことを特徴とするロッドレンズアレイ検査装置。
【請求項２】
前記円柱部材は、外周面が前記光線に平行に延びるように配置され、
前記支持部材は、ロッドレンズ端面が前記光線に直交する向きで、前記ロッドレンズアレイを支持する、
請求項１に記載のロッドレンズアレイ検査装置。
【請求項３】
ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜を測定する方法であって、
前記ロッドレンズアレイのロッドレンズの端面に、光線を照射する工程と、
前記端面で反射した光線を所定距離離間して配置されたスクリーン上に投影する工程と、
前記スクリーン上に投影された反射光の位置を測定する工程と、
前記反射光の位置と、前記ロッドレンズの端面が前記ロッドレンズアレイの基板の側面に直交する面と平行であるロッドレンズアレイからの前記反射光の位置との間の距離を測定する工程と、
前記距離に基づいて、前記ロッドレンズアレイの基板の側面に直交する面に対する前記ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜角を算出する工程と、を備えている、
ロッドレンズアレイの検査方法。
【請求項４】
前記光線の照射が、ロッドレンズ端面に前記光線がほぼ垂直方向から入射するよう前記ロッドレンズアレイを支持した状態で行われている、
請求項３に記載の検査方法。
【請求項５】
前記ロッドレンズアレイの支持が、少なくとも３本の円柱部材を備え、前記円柱部材の２本はロッドレンズアレイの一の側面を前記２本の円柱部材に共通する接線に沿って支持するように整列して配置され、前記円柱部材の他の１本は、ロッドレンズアレイの他方の側面を支持するように配置されている支持装置によって行われる、
請求項４に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッドレンズアレイの検査装置及び方法に関し、詳細には、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜角度を検査するための検査装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送路となる屈折率分布型のロッドレンズを２枚の基板間に互いに平行に配列して接着一体化したロッドレンズアレイが、各種イメージスキャナ、コピー機又はファクシミリ等におけるイメージセンサ用の光学部品として、或いは、プリンタ等の書き込みデバイス用の光学部品として広く用いられている。
【０００３】
ロッドレンズアレイを画像読取りユニットに用いる場合、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面が、基板の側面に直交する面に対して傾斜していると、読取った画像にずれが生じてしまうため、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面は、基板の側面に直交する面に対して０．２度以下の傾斜角を有するように配置されることが要求される。
【０００４】
ロッドレンズアレイの製造工程には、ロッドレンズアレイの端面を加工装置で切削する作業が含まれる。この端面切削作業において、基板の側面に直交する面に対するロッドレンズ端面の角度が決定される。
したがって、加工装置による切削が終了したロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の上記角度を測定し、この測定結果に基づいて、ロッドレンズ端面が、基板の側面に直交する面と平行になるような加工を行うように、端面切削を行う加工装置を調整している。
【０００５】
尚、切削加工では、切削刃がロッドレンズアレイの端面上をロッドレンズの配列方向（幅方向）に移動することによって、端面がロッドレンズアレイの基板の表面と直交するように切削される。したがって、端面切削加工において、ロッドレンズアレイの端面がロッドレンズアレイの基板の表面に直交する面に対して傾斜してしまう場合には、端面の傾斜状態は、ロッドレンズの配列方向（幅方向）には一定となる。即ち、ロッドレンズの端面の傾斜は、厚さ方向の傾斜であり、ロッドレンズアレイの端面の何れの場所においてもほぼ同一となる。
【０００６】
ロッドレンズアレイの検査方法として、ロッドレンズの一端面から平行光を入射させ、ロッドレンズの他端面から出射するレンズ透過光をスリットに通して受光し、その受光量を測定することによって、レンズの平行ずれと角度ずれを評価する検査装置および方法が知られている（特許文献１参照）。
また、ロッドレンズアレイの形状を検査する方法として、三次元測定器を用いてロッドレンズアレイの外形を測定する方法が知られている。この方法を利用すれば、ロッドレンズアレイの端面の傾斜状態を測定することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２６４２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１の装置及び方法では、個々のレンズの角度ずれを測定することは可能であるが、ロッドレンズアレイの端面全体が、ロッドレンズの基板面に直交する面に対して傾斜している場合には、受光量に異常が生じないため、全てのロッドレンズ端面がロッドレンズの基板面に直交する面に対して、同じ角度で傾斜している場合には、これを検出することができない。
【０００９】
また、三次元測定器を用いた方法では、測定装置が大きく、測定に時間がかかるので、ロッドレンズアレイの検査結果を迅速に処理し、加工装置の調整に反映させることが難しいという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面がロッドレンズの基板面に直交する面に対して傾斜している状態を容易且つ迅速に測定することができるロッドレンズアレイの検査装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、
ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜を測定するロッドレンズアレイの検査装置であって、
光線を生成する光源と、
ロッドレンズ端面で前記光線が反射するようにロッドレンズアレイを支持する支持装置と、
ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面で反射した光が投影されるスクリーンと、を備え、
前記支持装置が、少なくとも３本の円柱部材を備え、前記円柱部材の２本はロッドレンズアレイの一の側面を前記２本の円柱部材に共通する接線に沿って支持するように整列して配置され、前記円柱部材の他の１本はロッドレンズアレイの他方の側面を支持するように配置されている、
ことを特徴とするロッドレンズアレイ検査装置が提供される。
【００１２】
このような構成によれば、簡単な構成で、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜状態を測定することができる。
【００１３】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記円柱部材は、外周面が前記光線に平行に延びるように配置され、
前記支持部材は、ロッドレンズ端面が前記光線に直交する向きで、前記ロッドレンズアレイを支持する。
【００１４】
このような構成によれば、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面に、ほぼ直交する方向から光線を確実に入射させることができる。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、
ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜を測定する方法であって、
前記ロッドレンズアレイのロッドレンズの端面に、光線を照射する工程と、
前記端面で反射した光線を所定距離離間して配置されたスクリーン上に投影する工程と、
前記スクリーン上に投影された反射光の位置を測定する工程と、
前記反射光の位置と、前記ロッドレンズの端面が前記ロッドレンズアレイの基板の側面に直交する面と平行であるロッドレンズアレイからの前記反射光の位置との間の距離を測定する工程と、
前記距離に基づいて、前記ロッドレンズアレイの基板の側面に直交する面に対する前記ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜角を算出する工程と、を備えている、
ロッドレンズアレイの検査方法が提供される。
【００１６】
このような構成によれば、簡単な構成で、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜状態を測定することができる。
【００１７】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記光線の照射が、ロッドレンズ端面に前記光線がほぼ垂直方向から入射するよう前記ロッドレンズアレイを支持した状態で行われている。
【００１８】
このような構成によれば、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜状態を容易且つ正確に測定することができる。
【００１９】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記ロッドレンズアレイの支持が、少なくとも３本の円柱部材を備え、前記円柱部材の２本はロッドレンズアレイの一の側面を前記２本の円柱部材に共通する接線に沿って支持するように整列して配置され、前記円柱部材の他の１本は、ロッドレンズアレイの他方の側面を支持するように配置されている支持装置によって行われる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面がロッドレンズアレイの基板面に直交する面に対して傾斜している状態を容易且つ迅速に測定することができるロッドレンズアレイの検査装置及び方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好ましい態様のロッドレンズアレイ検査装置で検査されるロッドレンズアレイの構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の好ましい態様のロッドレンズアレイ検査装置の模式図である。
【図３】ロッドレンズアレイ検査装置のロッドレンズアレイ支持部がロッドレンズアレイを支持した状態での側面図である。
【図４】ロッドレンズ検査装置において行われるキャリブレーションを説明する模式的な図面である。
【図５】ロッドレンズ検査装置において行われるキャリブレーションを説明する模式的な図面である。
【図６】ロッドレンズアレイ検査装置でロッドレンズを測定したときのスポットの位置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイ検査装置及び方法について説明する。
まず、本発明の好ましい態様のロッドレンズアレイ検査装置で検査されるロッドレンズアレイ１について説明する。図１は、本発明の好ましい態様のロッドレンズアレイ検査装置で検査されるロッドレンズアレイ１の構成を示す模式的な斜視図である。
【００２３】
図１に示されているように、ロッドレンズアレイ１は、２枚の基板２の間に多数の屈折率分布型のロッドレンズ４が一列に平行に整列されており、ロッドレンズ４の周りには接着剤６が配置されている。ロッドレンズアレイ１の端面は、切削機によって切削された端面である。
【００２４】
ロッドレンズアレイの端面は、基板２の表面(側面)２に直交する面と平行に配置されるように切削されるが、切削処理時の誤差によって、基板２の表面(側面)２に直交する面に対して０．５乃至１．０度程度の傾斜角(α)を有する場合がある。この場合、このロッドレンズアレイ１の端面に露出するロッドレンズの端面も同様に、基板２の表面(側面)２に直交する面に対して同様の傾斜角(α)を有することになる。
【００２５】
本実施形態の検査装置では、この傾斜角(α)を測定する。そして、測定結果に基づいて、切削機は、ロッドレンズアレイの切削処理時にロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜角(α)が許容範囲内(例えば０．２度以下)になるように調整されることになる。
【００２６】
図２は、本発明の好ましい態様のロッドレンズアレイ検査装置１０の模式図であり、図３は、ロッドレンズアレイ検査装置１０のロッドレンズアレイ支持部がロッドレンズアレイを支持した状態での側面図である。
【００２７】
ロッドレンズアレイ検査装置１０は、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜を測定する装置であって、図２に示されているように、光線Ｌを発生させるレーザ光源１２と、検査対象のロッドレンズアレイ１を支持する支持装置１４と、レーザ光源１２で生成されロッドレンズアレイ１のロッドレンズ端面で反射した光線Ｌ’が投影されるスクリーン１６とを備えている。
【００２８】
支持装置１４は、外周面が光源１２からの光線Ｌに平行に延びる配置で、検査装置１０に固定され直円柱形状を有する少なくとも３本の円柱部材１８、２０、２２を備えている。円柱部材１８、２０、２２の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、セラミックス、金属等が使用される。
【００２９】
少なくとも３本の円柱部材１８、２０、２２のうちの下方の２本の円柱部材１８、２２はロッドレンズアレイ１の一の側面（下面）を下方から支持するように、横方向に整列し、所定距離、離間して配置されている。
【００３０】
また、上方の他の１本の円柱部材２０は、２本の円柱部材１８、２２に共通する接線（ｔ）に沿って配置されることになるロッドレンズアレイ１の他方の側面（上面）に上方から当接（支持）する高さ位置であって、且つ２本の円柱部材１８、２２の中央の左右方向位置に配置されている。
【００３１】
本実施形態では、検査対象のロッドレンズアレイ１は、図２に示されているように、基板２、２の表面が、下方の円柱部材１８、２２の外周面と上方の円柱部材２０の外周面との間に挟持されて、円柱部材１８、２０、２２間で支持されるので、ロッドレンズアレイ１が円柱部材に挟持されたとき、ロッドレンズ端面は、レーザ光源１２からレーザ光線Ｌにほぼ直交するように配向される。
【００３２】
スクリーン１６は、支持装置を基準としてレーザ光源１２の後方側に上下方向に延びるように配置され、レーザ光源１２で生成されロッドレンズアレイ１のロッドレンズ端面で反射した光線Ｌ’が投射されるように構成されている。
【００３３】
なお、レーザ光源１２は、レーザ光線の照射方向を調整することができるように構成されている。
【００３４】
次に、本発明の好ましい実施形態のロッドレンズアレイ検査装置１０を用いたロッドレンズアレイの検査方法を説明する。
図４、図５は、ロッドレンズ検査装置１０において行われるキャリブレーションを説明する模式的な図面であり、図６は、ロッドレンズアレイ検査装置１０でロッドレンズを測定したときのスポットの位置を説明する図である。
【００３５】
本実施形態のロッドレンズ検査装置１０では、実際のロッドレンズの端面の傾斜の測定に先立って、ロッドレンズアレイ検査装置１０のキャリブレーションを行う。このキャリブレーションでは、先ず、ロッドレンズアレイ１を、一方の端面がレーザ光源１２に対向する前後方向の向き、且つ一方の基板２が上方に位置する上下方向の向きで、円柱部材１８、２０、２２に挟持する。
【００３６】
次いで、円柱部材１８、２０、２２に挟持されているロッドレンズアレイ１のロッドレンズ端面に向ってレーザ光が照射されるようにレーザ光源１２の向きを調整する。次いで、レーザ光をロッドレンズアレイの端面に照射し、ロッドレンズアレイの端面に露出したロッドレンズ端面で反射させる。ロッドレンズ端面で反射したレーザ光は、スクリーン１６上に投影されたスポット２４を形成するので、この位置を記録する（図４）。
【００３７】
次に、ロッドレンズアレイ１を、上下に反転させ、すなわち、一方の端面がレーザ光源１２に対向する前後方向の向きを維持したまま、ロッドレンズアレイの他方の基板２が上方に位置する上下方向の向きで、ロッドレンズアレイ１を円柱部材１８、２０、２２に挟持する。
【００３８】
次いで、レーザ光をロッドレンズアレイの端面に照射し、ロッドレンズアレイの端面に露出したロッドレンズ端面で反射させる。ロッドレンズ端面で反射したレーザ光は、スクリーン１６上に投影されたスポット２６を形成するので、この位置を記録する（図５）。
【００３９】
このようにして得られたスポット２４と２６の間が、ロッドレンズアレイの端面（ロッドレンズの端面）がロッドレンズアレイの基板の表面に垂直な面に平行であったとき、すなわち傾斜角αが０度のときに反射スポットＰが現れる位置と推定される。
次いで、図６に示されるように、スポット２４と２６を結ぶ線と直交し且つスポットＰを通る直線Ｍを測定の基準線とする。
【００４０】
次に、実際の検査工程に進む。検査工程では、検査すべきロッドレンズアレイを、キャリブレーションと同様に、円柱部材間に挟着して、ロッドレンズアレイの端面にレーザ光を照射し、端面からの反射光がスクリーン上に形成するスポットの位置を記録する。そして、このスポットと基準線Ｍとの距離Ｓを測定する。
【００４１】
図１に示されるように、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面のレーザ光反射位置からスクリーン１６までの距離をＬとすると、ロッドレンズアレイのロッドレンズ端面の傾斜角度αは、α＝ｔａｎ-1（Ｓ／Ｌ）で求めることができる。例えば、Ｌ＝１１４５ｍｍ、Ｓ＝２ｍｍのとき、α＝０．１°となる。
【００４２】
このようにして算出されたロッドレンズの端面の傾斜状態に基づいて、ロッドレンズの端面切削加工を行う装置を調整し、その装置によって切削加工したロッドレンズの端面の基板の側面に対する角度が所定の範囲内となるようにする。
【００４３】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含される。
【符号の説明】
【００４４】
１：ロッドレンズアレイ、２：基板、４：ロッドレンズ、６：接着剤、１０：ロッドレンズアレイ検査装置、１２：レーザ光源、１４：支持装置、１６：スクリーン、１８，２０，２２：円柱部材、２４，２６：スポット
【図１】
2013117438.tif 000003
【図２】
2013117438.tif 000004
【図３】
2013117438.tif 000005
【図４】
2013117438.tif 000006
【図５】
2013117438.tif 000007
【図６】
2013117438.tif 000008